كيف يؤثر إضافة مقاومة إلى الدائرة على الجهد والتيار؟

إضافة مقاومة إلى الدائرة الكهربائية ستؤدي إلى تأثيرات مختلفة على الجهد والتيار، اعتمادًا على كيفية توصيل المقاومات (متسلسلة أو متوازية). يتم شرح تأثيرات المقاومات المتسلسلة والمتوازية على الجهد والتيار أدناه:

تأثير المقاومة المتسلسلة

تأثير التيار

في الدائرة المتسلسلة، يشارك جميع المكونات في نفس التيار. لذلك، بغض النظر عن عدد المقاومات المتسلسلة في الدائرة، فإن التيار عبر كل مقاومة هو نفسه. لا يؤدي زيادة المقاومة إلى تغيير التيار الكلي في الدائرة.

تأثير الجهد

في الدائرة المتسلسلة، يكون الجهد الكلي مساويًا لمجموع الجهود عند طرفي كل مقاومة. هذا يعني أن إضافة مقاومة ستجعل الجهد عند طرفي تلك المقاومة ينخفض، مما يتسبب في تغيير توزيع الجهد بين طرفي المقاومات الأخرى في الدائرة. إذا كان الجهد الكلي ثابتًا، فسيؤدي زيادة المقاومة إلى سقوط بعض الجهد على المقاومة الجديدة، وستنخفض الجهد على المقاومة الأخرى بالتناسب.

تأثير المقاومة المتوازية

تأثير التيار

في الدائرة المتوازية، يكون الجهد عند طرفي كل مقاومة هو نفسه، ولكن يمكن أن يكون التيار عبر كل مقاومة مختلفًا. يزيد إضافة مقاومة متوازية من التيار الكلي في الدائرة لأن المقاومة المتوازية توفر مسارًا إضافيًا للتيار.

تأثير الجهد

في الدائرة المتوازية، يكون لجميع المقاومات المتوازية نفس الجهد عند طرفيها. لا يغير إضافة مقاومة متوازية الجهد عند طرفي المقاومات الأخرى في الدائرة، ولكنه يزيد من استهلاك التيار الكلي.

لماذا اختيار المقاومات المتسلسلة بدلاً من المقاومات المتوازية عند زيادة الجهد

عند الحاجة إلى زيادة الجهد، عادة ما يتم اختيار المقاومات المتسلسلة بدلاً من المقاومات المتوازية للأسباب التالية:

توزيع الجهد

يمكن استخدام المقاومات المتسلسلة لتوزيع الجهد. عندما يحتاج مصدر جهد أعلى ليتم تقديمه إلى الدائرة، يمكن تقسيم الجهد بتوصيل مقاومة واحدة أو أكثر بشكل متسلسل، مما يضمن أن المكونات الفردية في الدائرة لا تتعرض لجهد يتجاوز نطاق تحملها. هذا يحمي المكونات الإلكترونية الحساسة من التلف بسبب الجهد الزائد.

تحكم في التيار

في بعض الحالات، يكون من الضروري الحد من التيار المتدفق عبر الدائرة. يمكن استخدام المقاومات المتسلسلة لتقليل شدة التيار. على سبيل المثال، في دائرة ضوء LED، عادة ما يتم توصيل مقاومة بشكل متسلسل لتحديد التيار عبر LED لمنع حرق LED بسبب التيار الزائد.

الاستقرار

يمكن للمقاومات المتسلسلة توفير استقرار الدائرة. في بعض التطبيقات التي تتطلب السيطرة الدقيقة على التيار، يمكن للمقاومات المتسلسلة المساعدة في استقرار التيار، مما يضمن أن التيار لا يختلف كثيرًا بسبب التقلبات في الجهد.

ملخص

تُستخدم المقاومات المتسلسلة بشكل أساسي لتوزيع الجهد وتقييد التيار، وهي مناسبة للحالات التي تحتاج فيها المكونات في الدائرة إلى الحماية من الجهد العالي.

تُستخدم المقاومة المتوازية بشكل أساسي لزيادة التيار الكلي في الدائرة، وهي مناسبة للمناسبات التي تحتاج فيها إلى تمديد مسار التيار.

يعتمد اختيار المقاومات المتسلسلة أو المتوازية على المتطلبات الخاصة بالدائرة وأهداف التصميم. تعتبر المقاومة المتسلسلة خيارًا أكثر شيوعًا في الحالات التي تحتاج إلى زيادة الجهد، حيث يمكنها المساعدة في توزيع الجهد وحماية المكونات في الدائرة.